Neue Ställe lassen sich vielerorts nur noch mit Abluftfiltern realisieren. Was die Technik kostet und wann eine Investition sinnvoll ist, erklärt Ewald Grimm, KTBL Darmstadt.

Abluftfilter für Schweineställe gewinnen immer mehr an Bedeutung. Denn in viehstarken Regionen ist die Abluftreinigung inzwischen oft das einzige Mittel, um vorhandene Standorte auszubauen.

Vorreiter ist die Region Weser-Ems, wo bereits zwei von drei Bauvorhaben mit Abluftfilter realisiert werden. Allein in den Landkreisen Vechta, Cloppenburg und Emsland wurden inzwischen knapp 400 Ställe mit dieser Technik gebaut. Und mehr als 15 % der gesamten Mastplätze in Weser-Ems sind mit einem Abluftfilter ausgestattet – Tendenz steigend.

Abluftfilter sind oft der letzte Ausweg

Auch in anderen Regionen wird die Abluftreinigung immer wichtiger. Abluftfilter werden vor allem gebaut, wenn der Abstand eines Stalles zu Wohnhäusern oder zum Wald nicht ausreicht, um den Immissionsschutz sicherzustellen. Lässt sich das Bauvorhaben nicht an einen anderen Standort verlegen, geht kein Weg an der Abluftreinigung vorbei. Hierbei spielt es oft keine Rolle, ob der Stall BImSch-pflichtig ist oder eine Genehmigung nach Baurecht ausreicht.

Zudem werden Abluftfilter derzeit auf europäischer Ebene im Rahmen der so genannten Besten verfügbaren Technik (BVT) diskutiert. Allerdings ist aufgrund der unterschiedlichen politischen Einschätzung in den Mitgliedsstaaten und aufgrund der hohen Kosten nicht damit zu rechnen, dass die Abluftreinigung zum generellen Stand der Technik wird. Wahrscheinlicher ist die Einstufung als bedingte BVT. Das heißt, Filter können von den Genehmigungsbehörden gefordert werden, wenn bestimmte Voraussetzungen vorliegen, z. B. eine hohe Betriebsdichte bzw. Immissionsvorbelastungen.

Fällt die Entscheidung für einen Abluftfilter, kommen zu rund 75 % Rieselbettreaktoren (Biowäscher) und mehrstufige Anlagen zum Einsatz. Den übrigen Markt besetzen Biofilter. Neben einer effektiven Geruchsminderung filtern die Anlagen 70 % bis 90 % Ammoniak und rund 90 % Staub aus.

Mehrstufige Anlage bringt höchste Filterleistung

Welches Verfahren am besten geeignet ist, richtet sich vor allem danach, welche Emissionen zu mindern sind und nach der notwendigen Reinigungsleistung:

Im Biofilter wird die Abluft durch die feuchte Filterschüttung aus gerissenem Wurzelholz oder Hackschnitzeln gedrückt. Mikroorganismen bauen Gerüche und Staub ab. Dies erfolgt effektiv, da die Abluft recht lange im Filterbett verweilt.

Biofilter sind vor allem interessant, wenn nur der Geruch Probleme bereitet. Denn beim Biofilter handelt es sich um ein relativ einfaches System, das nur eine Bodenplatte erfordert. Es fällt in der Regel kein Abwasser an, und es wird keine Säure eingesetzt. Zudem ist der Steuerungsaufwand relativ gering.

Allerdings ist der Strömungswiderstand mit bis zu 150 Pascal (Pa) deutlich höher als bei anderen Systemen. Das heißt: Die Lüfter müssen druckstabil sein, und der Stromverbrauch für die Lüftung ist höher. Der größte Nachteil ist jedoch, dass Biofilter keine dauerhaft zuverlässige Ammoniakabscheidung bieten. Probleme treten vor allem auf, wenn das Filtermaterial älter wird und kompostiert. Das Filterbett muss daher regelmäßig beim Einsatz von Holzhackschnitzeln einmal im Jahr gewechselt werden.

Beim Rieselbettreaktor wird die Abluft durch eine Packung aus Kunststofffüllkörpern geleitet, die mit Wasser besprüht werden. Dabei werden Staubpartikel niedergeschlagen. Geruchsstoffe und Ammoniak lösen sich im Wasser. Auf den Füllkörpern siedeln Mikroorganismen, die sich von Geruchsstoffen und Staub ernähren und diese abbauen.

Das Waschwasser wird im Kreislauf geführt. Ein Teil davon muss aber regelmäßig durch Frischwasser ersetzt werden. Der pH-Wert des Waschwassers wird mit Säure eingestellt. Die Lagerung des Abwassers erfolgt meist im Güllebehälter.

Die Vorteile von Rieselbettreaktoren sind der geringe Platzbedarf und der geringe Säureeinsatz. Allerdings sind der Wasserverbrauch und der Abwasseranfall höher. Zudem sind Rieselbettreaktoren empfindlich gegen Belastungsspitzen, die z. B. beim Umstallen der Tiere entstehen können. Der Druckverlust der Lüftung ist mit bis zu 100 Pa mäßig.

Bei mehrstufigen Anlagen sind verschiedene Reinigungsstufen hintereinander angeordnet, die sich ergänzen. Zweistufige Anlagen können aus einer chemischen Wäsche mit nachfolgender Wasserstufe bestehen. In der Chemostufe werden Füllkörper zur Ammoniak- und Staubabscheidung mit Waschwasser berieselt, dessen pH-Wert mit Schwefelsäure eingestellt wird. Das Ammoniak wird im Waschwasser abgeschieden. Nach dem Tropfenabscheider für saure Aerosole gelangt die Abluft in eine Wasserstufe zur Geruchsminderung.

In der dreistufigen Variante durchströmt die Abluft zunächst einen Wasserwäscher für den Staub. Als zweite Stufe dient zur Ammoniakabscheidung ein Chemowäscher, der mit angesäuertem Wasser arbeitet. Die dritte Stufe ist ein Biofilter zum Abbau der Restgerüche. Die beiden ersten Filterwände bestehen in der Regel aus Kunststofffüllkörpern, die letzte Filterwand aus Wurzelholz.

Mehrstufige Verfahren erzielen in allen Bereichen die beste Reinigungsleistung. Der Säureeinsatz sichert eine hohe Ammoniakabscheidung und mindert den Abwasseranfall. Der erhöhte Säurebedarf lässt sich durch eine Wasservor­wäsche senken. Das Puffervermögen ist bei Belastungsschwankungen sehr groß; der Druckverlust der Lüftung ist mit bis zu 100 Pa mäßig.

Rund 5 € Mehrkosten pro Mastschwein

Nun zu den Kosten. Hier ist ein Anlagen-Vergleich nur sinnvoll, wenn diese ein ähnliches technisches Niveau und eine vergleichbare Reinigungsleistung aufweisen. Für die exakte Bewertung der Anlagen ist daher eine Eignungsprüfung unverzichtbar (siehe Kasten).

Aktuelle Daten zum Investitionsbedarf und den Betriebskosten von Abluftreinigungsanlagen hat die Landwirtschaftskammer Niedersachsen im Auftrag des KTBL erhoben. Hierzu wurden 2009 die namhaften Hersteller befragt. Als Kalkulationsbasis dienten dabei standardisierte Schweinemastställe mit 500 bis 3 000 Plätzen.

Die Erhebung zeigt, dass nahezu unabhängig vom Filterverfahren jährliche Gesamtkosten von mindestens 11 bis 14 € pro Mastplatz bzw. 4 bis 5 € pro Tier plus Mehrwertsteuer entstehen. Das heißt: Die Gesamtkosten der Filterverfahren unterscheiden sich mit Ausnahme des zweistufigen Chemowäschers bei mittleren und großen Ställen kaum.

Dabei ist zu berücksichtigen, dass insbesondere der zweistufige Anlagentyp mit Chemo- und Wasserstufe und der dreistufige Anlagentyp mit Wasser-, Chemostufe und Biofilter nicht nur hinsichtlich Geruch und Gesamtstaub eine hohe Reinigungsleistung gewährleisten, sondern auch beim Ammoniak. Im Vergleich hierzu ist die Reinigungsleistung von Rieselbettreaktoren und Biofiltern geringer.

Von den Gesamtkosten der Abluftreinigung entfallen 20 bis 60 % auf die Baukosten. Diese große Spanne ergibt sich dadurch, dass z. B. beim Biofilter nur eine Bodenplatte zu errichten ist. Hingegen muss bei mehrstufigen Anlagen ein eigenes Filterhaus gebaut werden.

Enormen Einfluss auf die Baukosten des Abluftfilters hat zudem die Größe des Stalles. So schlägt die Filtertechnik bei Mastställen mit 500 Plätzen mit zusätzlichen Baukosten von bis zu 30 % zu Buche (siehe Übersicht 1). Bei großen Ställen sind die Mehrkosten mit 10 bis 20% der Stallbaukosten vergleichsweise geringer. Doch selbst die günstigste Filtertechnik kostet bei einem 3 000 er-Maststall satte 120 000 € – eine Investition, die keine direkten Mehrerlöse bringt.

Neben den Baukosten sind auch die Betriebskosten relevant. Ihr Anteil an den Gesamtkosten liegt im Schnitt bei 50 bis 60 %. Über die Hälfte der Betriebskosten entfällt auf den Strom. Denn der Mehrverbrauch durch die Pumpen und vor allem durch die Lüftung ist enorm.

Die Mehrkosten sind enorm

Hier liegt auch ein gewisses Einsparpotenzial. Dies gilt z. B. für große Ställe, die nicht komplett im Rein-Raus-Verfahren betrieben werden. Denn hier ist die Gesamtluftrate des Stalles geringer, da in den Abteilen Tiere unterschiedlicher Altersgruppen stehen. Die Abluftreinigungsanlage kann dann kleiner und kostengünstiger sein. Dies ist auch möglich, wenn nicht die gesamte Abluft eines Stalles zu reinigen ist, sondern nur Teilvolumenströme.

Dennoch bleiben die Gesamtkosten mit rund 5 € pro Mastschwein hoch. Die Folge: Der Einsatz einer Abluftreinigung in der Mast ist für den durchschnittlichen Betrieb in der Regel nicht wirtschaftlich. (siehe Übersicht 2). So zeigen Auswertungen des SKBR Mecklenburg-Vorpommern, dass die Mäster im Schnitt der letzten 10 Jahre eine Direktkostenfreie Leistung von gut 18 € pro Tier erzielt haben.

Durch die Abluftreinigung steigen die Festkosten jedoch im Mittel auf 21 €/Tier. Das heißt: Der erzielbare Gewinn wird mehr oder weniger vollständig von den Festkosten aufgezehrt. Nur die besten 25 % der Mäster können trotz der Mehrkosten durch die Abluftreinigung noch kleine Gewinne erzielen.

Trotzdem kann sich die Abluftreinigung einzelbetrieblich rechnen, beispielsweise, um den Betrieb am vorhandenen Standort weiterzuentwickeln und eine Aussiedlung zu umgehen. Die Kosten der Erschließung liegen häufig in der gleichen Größenordnung wie die Investitionskosten der Abluftreinigung. Zudem sind vielerorts entwicklungsfähige Standorte knapp. Oft hapert es daran, dass die Standorte schwer erschließbar sind oder nicht genug Abstand zur Wohnbebauung und zum Wald aufweisen.

Fazit

Für bauwillige Schweinehalter werden Abluftfilter immer wichtiger. Vor allem in Veredlungshochburgen sind Aufstockungen oft nur mit Filteranlagen möglich. Allerdings sind die Mehrkosten mit 5 € pro Mastschwein erheblich. Vor dem Kauf eines Abluftfilters sollte man die Auslegung der Anlage daher genau planen und die Angebote verschiedener Hersteller vergleichen. Unverzichtbar ist zudem, dass die Filteranlage im DLG-Signum-Test geprüft wurde.